Hoe Dik Kabel Zonnepanelen Naar Meterkast?

Hoe bepaal je de optimale aderdikte voor ac bekabeling bij zonnepanelen?

De optimale aderdikte voor de ac-bekabeling bij een zonnepaneel installatie hangt af van verschillende factoren:

• vermogen van de omvormer
• of de omvormer het vermogen verdeelt over 1 of 3 fasen
• de lengte van de ac-kabel

Als de kabel te dun is, zal de spanning bij de omvormer snel oplopen. Als die spanning boven de 253 volt op 1 fase komt, schakelt de omvormer af om veiligheidsredenen: ac voltage outrange.

Dat is dus niet gevaarlijk, maar kan wel het rendement van je zonnepanelen negatief beïnvloeden! Het advies is daarom om de bekabeling zodanig te dimensioneren dat de spanningsval niet boven de 1,5 volt uit komt.

Voor pv wordt geadviseerd uit te gaan van een spanningsval van hooguit 1%. Normaal gesproken is dat 5%.

Kabelverlies bij pv wordt over het algemeen tot 1% geaccepteerd. Anders zit je bij een vol net al snel dat omvormer een (te) hoge spanning meet, terwijl in de meterkast het nog geen 253 is.

De kabelsectie hangt af van de maximale stroom die de omvormer kan leveren. Een driefasige omvormer levert minder stroom dan een éénfasige, onder meer doordat het vermogen verdeeld wordt over 3 fases.

Over het algemeen wordt de draad iets dikker genomen dan standaard nodig omdat er heel vaak en over langere tijd tegen maximumvermogen geproduceerd zal worden. Dit is eigenlijk standaard bij generatoren. Bovendien is de toegelaten spanningsval bij generatoren veel kleiner dan bij eindstroombanen.

Als je er "echt" een kabelberekening van wilt maken is wel iets meer info nodig.

1 fase omvormer en 3 fase omvormer

In veel situaties is 3×2,5mm² voldoende, maar dat is uitgaande van een 1-fase omvormer van 3600w of minder (en dan uiteraard een b16 automaat).

Technisch is dat mss voldoende, maar bij veel zon ben je dan het eerste aan de beurt met een uitschakelende omvormer. Liever dus minimaal 4 mm² en gezien de afstand (lengte kabel) 6 mm².

Voor een omvormer van 3600 w zou je een 20 a automaat verwachten ipv 16 a, vanwege de 125%-regel (ook bekend als 80%-regel).

1. 5000va/1f 21.7a 20m xvb 3g4 4.2v 91w
2. 5000va/1f 21.7a 20m xvb 3g6 2.8v 60w
3. 5000va/3f 7.22a 20m xvb 5g1.5 3.2v 40w
4. 5000va/3f 7.22a 20m xvb 5g2.5 2.0v 25w
5. 5000va/3f 7.22a 20m xvb 5g4 1.2v 15w

Bij vollast uiteraard. Bij deellast dalen de verliezen kwadratisch met de dalende stroom.

Voor een driefasige aansluiting heb je 5 geleiders: de drie fasen, de nulgeleider en de aardingsgeleider.

Voor een driefasige omvormer tot 10kwp heb je theoretisch genoeg aan 1,5mm2 draadsectie (≤16a), maar dat is bij mijn weten in belgië niet toegelaten voor het aansluiten van een omvormer, waardoor je hiervoor 2,5mm2 sectie moet nemen. Bijvoorbeeld onder de vorm van een 5g2,5 kabel.

Een grotere sectie mag maar is duur en volgens mij niet nodig.

Ga je toch voor een echte 3-fase omvormer, dan heb je veel minder dikke kabel nodig want dan is het vermogen verdeeld over meerdere fases.

Zou je gaan voor een 6kw 3f omvormer, dan kom je op minder dan 10a per fase uit bij vol vermogen. Dan wordt het een standaard 5g2,5 op 16a automaat, prima op die lengte.

Spanningsverlies en kabellengte

Als ik op een calculator de waarden 20m, 2.5mm2 en 16a invoer kom ik op een spanningsverlies van 4.86v.

Geeft ansich niets, maar dat wil wel zeggen dat je omvormer dan op 253v - 4.86v = 248.14v (als zijnde de netspanning) al uitschakelt.

Bij 4mm2 kom ik op een spanningsverlies van 3.04v.

2,5mm²

Voor pv wordt geadviseerd uit te gaan van een spanningsval van hooguit 1%. Normaal gesproken is dat 5%. Dat brengt de maximumlengte van 2,5 mm² op slechts ongeveer 10 meter.

4mm²

Er zullen huizen zijn waarbij dat kan, maar vaak zul je toch wel 4 mm² of 6 mm² nodig hebben (resp. ongeveer 15 en 25 meter).

6mm²

6mm2 is minder verlies, maar iets duurder in aanschaf.

Uitgangspunten: 20 meter kabel, 16a maximale stroom b-karakteristiek 300ma, ymvk kabel, installatie in een kabelgoot tegen een wand, omgevingstemp 30°c.

• Met een 5x1.5mm² cu zou je zelfs nog weg komen, dan zit je wel tegen 2.11% spanningsverlies aan.
• Bij een 5x2.5mm² zakt je spanningsverlies naar 1.31%.
• Ga je naar 4mm² blijft er nog 0.82% over.
• Met 6mm² is dat nog maar 0.55%.

Allen voldoen. Zelf zou ik voor 4mm² gaan. Dik zat, zeker op die relatief korte lengte.

4mm2 is meestal voldoende. 6mm2 is minder verlies, maar iets duurder in aanschaf.

Zelf heb ik 6mm2 gekozen.

5x6 past niet in een normale 19mm buis. Zeker niet als je ook nog bochtjes hebt.

45 meter kabel en 3 fase aansluiting

Hallo, ik heb op de schuur 30 zonnepanelen laten aanleggen. 30x400 wp is 12 kw. Nu ligt er een kabel tussen de zonnepanelen en de meterkast van 5x2,5 mm, 45 meter lang. 3 fase aansluiting.

45m 5x2,5mm² kabel kan veilig 11kw (16a) aan. Het nadeel is dat de spanningsval hoger dan gewenst is voor deze toepassing en dit ongewenste uitval kan veroorzaken.

Of dit ongewenste uitval veroorzaakt ligt vooral aan het voorliggende net, zolang de inkomende spanning op een zonnige dag onder de 245v blijft zal het gewoon blijven werken.

• Het verlies is minder als 3% voor 5x2,5mm² bij 9kw (13a). Dat is 6,9v.
• Wil je 2% (4,6v) wordt het 4mm².
• Als je 1% (2,3v) wilt wordt het 6mm² (en duur).

De berekening van fcapri houdt geen rekening met de nulstroom wat nagenoeg 0 is omdat alle 3 de fasen gelijk belast worden dus de spanningsval is een stuk minder als gedacht.

Als het een 3kw installatie op 1 fase was dan is het idd rond de 9v. 3x een 3kw installatie op 3 fasen geeft een stuk minder spanningsval (6,9v in dit geval).

Kort samengevat, de kabel voldoet qua veiligheid maar het kan interessant zijn om 5x4mm² of zelfs 5x6mm² te leggen.

Voor een beetje vermogensverlies is het vaker financieel niet interessant om een bestaande kabel te vervangen maar als de pv installatie door te hoge spanning regelmatig uitvalt (=gemiste opbrengst) gaat het geld kosten en is een nieuwe kabel snel gerechtvaardigd.

De (kabel)rekentool van sma geeft voor 45 meter 2,5mm 3 fase 8,8kw een verlies van 3,6v en 125w over de kabel.

Verkeerde kabel dikte omvormer

Verkeerde kabel dikte toegepast voor de omvormer naar de meterkast. De gekozen kabel is te dun voor de stroom die over de kabel kan lopen.

Waarom is dit fout? Bij een te dunne kabel zal de kabel temperatuur te hoog oplopen wat resulteert in brand of kortsluiting van de kabel.

De dikte van de toegepaste kabel valt op de kabel te controleren.

Hoe dan wel? Bereken de juiste kabel dikte en pas deze ook toe.

1. Bij het uitvoeren van de kabel berekening dient er gerekend te worden met de afgezekerde waarde van de kabel.
2. Dit omdat de kabel anders te dun is voor de geïnstalleerde voorbeveiliging.
3. Daarnaast heeft de kabel lengte, type kabel isolatie en montage methode effect op de uitkomst van de berekening.
4. De kabel berekening is een verplicht onderdeel van de scope-12 keuring en dient aangeleverd te worden.

Verkeerde automaat geïnstalleerd, geen rekening gehouden met derating van maximaal 80% continue belasting.

Waarom is dit fout? Automaten zijn niet ontworpen voor continue hoge stromen zoals bij omvormers van toepassing zijn. Door deze continue hoge stromen wordt het automaat extra gevoelig en kunnen ze uit slaan voordat de maximale stroom wordt overschreden.

Deze gevoeligheid (ook wel "derating" genoemd) kan zelfs al optreden bij 80% van de belasting van de groep. Door het installeren van een 16a groep op een 16a omvormer ontstaat een onstabiele bedrijfssituatie. Wat volgens scope-12 niet is toegestaan.

Hoe dan wel? De stroom van de omvormer moet maximaal 80% van de gebruikte groep zijn. Een 16a omvormer moet daarom afgezekerd worden op 20a.

20a groep * 80% = tot 16a toegestaan

Kabels zonnepanelen tot de omvormer

Vrijwel alle fabrikanten van zonnepanelen gebruiken 4mm² bekabeling. Dit is ook logisch, aangezien de stroom van de zonnepanelen vrij laag is in verhouding tot deze kabeldikte.

Van de zonnepanelen naar de omvormer loopt de speciale solar kabel met een 4mm2 of 6mm2 kern die hier- voor gebruikt wordt, belangrijk hierbij is dat deze uv bestendig is. De stekkerverbindingen zijn van het type mc4 en zijn vocht dicht.

YMvK 3 x 4 mm2 grijs (per meter) kabel is een installatiekabel die veel gebruikt wordt in zonnepanelen installaties en bovengrondse laagspanningsinstallaties. De ymvk 3 x4 mm2 kabel is tevens zeer goed toe te passen in huisinstallaties.

• De kabeldikte is de oppervlakte, (niet de diameter) van de kern van de kabel, zonder isolatie.
• Om de oppervlakte te berekenen is de formule: diameter² x pi (3,14) / 4.
• Kabels zonnepanelen tot de omvormer dienen bij voorkeur niet veel langer te zijn dan 15 tot 20 meter.
• Zo blijven de kabelverliezen ruim onder de 1%.

Simpel gezegd betekent het dat een groep zonnepanelen aan dezelfde kabel worden aangesloten en aan 1 omvormer wordt gekoppeld. Dit heet een string. In 1 string passen zo’n 20 tot 25 panelen.

Bij huis tuin en keuken verwarmings heb je ook een 1,5 kwadraats stekker/kabel wat hooguit 3000 watt vraagt. Want als dit niet langer dan 2 meter is dan kan het wel. 2.5mm2 is van belang als je lange afstand moet overbruggen met max 16a aan vermogen. 1.5mm2 is voldoende voor 16a over korte afstanden.